---
id: unit1
title: 第一章 数据库系统概述  
---


## 数据库基本概念
数据（Data）是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息，是描述事物的符号记录。  
简述数据的表现形式。  
数据的表现形式可以是包括数字、字母、文字、特殊字符组成的文本数据，也可以是图形、图像、动画、影像、声音、语言等多媒体数据。  
数据库（DB）是指长期储存在计算机中的有组织的、可共享的数据集合，且数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性，系统易于扩展，并可以被多个用户共享。  

数据库中存储的数据具有三个基本特点：永久存储、有组织和可共享。  

数据库管理系统主要包括以下几方面功能：  
（1）数据定义功能。  
（2）数据操纵功能。  
（3）数据库的运行管理功能。  
（4）数据库的建立和维护功能。  
（5）数据组织、存储和管理功能。  
（6）与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统之间的数据传输以及相互访问功能等。  

一个完整的数据库系统包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。  

## 数据管理技术的发展
数据管理技术共经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段。  

人工管理阶段数据管理的特点是：  
（1）数据不保存。  
（2）应用程序管理数据。  
（3）数据面向应用。  
文件系统将数据的逻辑结构和物理结构分离，由“存放方法”实现逻辑结构与物理结构之间的映射。  

20世纪60年代后期以来，文件系统的数据管理方法已经不能满足计算机技术与工业迅速发展的需求，于是数据库技术应运而生，出现了统一管理数据的、专门的软件系统-数据库管理系统。

与人工管理、文件系统两种数据管理方法相比较，数据库系统具有以下特点：  
（1）数据集成。  
（2）数据共享性高。收人  
（3）数据冗余小。  
（4）数据一致性。  
（5）数据独立性高。  
（6）实施统一管理与控制。  
（7）减少应用程序开发与维护的工作量。  

数据库系统提供了两层数据独立：  
（1）数据的逻辑独立。不同的应用程序（用户）对同样的数据可以使用不同的视图，这意味着应用程序在一定范围内修改时，可以只修改它的数据库视图，而不修改数据本身的定义；反之，数据定义的修改，在一定范围内不会引起应用程序的修改。  
（2）数据的物理独立。可改变数据的存储结构或存取方法以响应变化的需求而无须修改现有的应用程序。

##  数据库系统的结构
从数据库系统应用的用户的角度来看，目前数据库系统常见的运行与应用结构有：客户／服务器结构、浏览器／服务器结构。 

数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级构成的。  

模式也称为概念模式或逻辑模式，它是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。  

外模式也称为子模式或用户模式，它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。  

内模式也称为存储模式，是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式。  

为了有效支撑数据的三级抽象及它们相互间的联系和转换，DBMS通过在内部提供三级模式之间的两层映像来实现，即外模式／模式映像与模式／内模式映像。

客户／服务器（C／S）结构的工作模式：  
在数据库系统中，数据库的使用者使用命令行客户端、图形化界面管理工具、应用程序等来连接数据库管理系统，并通过数据库管理系统查询和处理存储在底层数据库中的各种数据。  

浏览器／服务器（B／S）结构的工作模式：  
在数据库系统中，将与数据库管理系统交互的客户端细分为“表示层”和“处理层”。  
“表示层”是数据库使用者的操作和展示界面，通常由用于上网的各种浏览器构成，由此减轻数据库系统中客户端的工作负担；而“处理层”也称为“中间层”，则主要负责处理数据库使用者的具体应用逻辑，与后台的数据库管理系统共同组成功能更加丰富的“胖服务器”。

## 数据模型
数据模型是数据库系统的核心和基础，是模型化数据和信息的工具。

什么是数据模型？  
数据模型是用来描述数据的结构、定义在结构上的操纵以及数据间的约束的一组概念和定义。

信息世界涉及的基本概念有：  
（1）实体。实体是指客观存在并可相互区别的事物。  
（2）属性。属性是指实体所具有的某种特性。  
（3）码或键。码或键是指可唯一标识实体的属性集。  
（4）域。属性的取值范围称为该属性的域。  
（5）实体型。用实体名与属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。  
（6）实体集。同型实体的集合称为实体集。  
（7）联系。实体内部的联系通常是指实体各属性之间的联系；实体之间的联系是指不同实体之间的联系。  

主要的逻辑数据模型有：  
（1）层次模型。  
（2）网状模型。  
（3）关系模型。  
（4）面向对象模型。  